趙 爽，張毅斌，張 弦，吳子君，佟若楠，徐 曼，馬寒冰，廖永紅*

(北京工商大學(xué) 食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點實驗室，北京 100048)

酒醅微量揮發(fā)性成分的HS-SPME和GC-MS分析

趙 爽，張毅斌，張 弦，吳子君，佟若楠，徐 曼，馬寒冰，廖永紅*

(北京工商大學(xué) 食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點實驗室，北京 100048)

應(yīng)用頂空-固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法分析白酒酒醅的微量揮發(fā)性成分。研究不同型號萃取頭、水浴溫度、超聲波萃取時間、以及樣品萃取量對微量揮發(fā)性成分萃取效果的影響。結(jié)果表明，最佳萃取條件為65μm PDMS/DVB萃取頭、水浴溫度60℃、不超聲萃取、酒醅用量10g。該方法在酒醅整個發(fā)酵過程中共檢出105種微量揮發(fā)性成分，得到發(fā)酵過程中微量揮發(fā)性物質(zhì)種類的個數(shù)和相對含量隨時間的變化規(guī)律。

頂空-固相微萃??；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；酒醅；揮發(fā)性物質(zhì)

中國傳統(tǒng)白酒是以富含淀粉質(zhì)的糧谷類為原料，以酒曲為糖化發(fā)酵劑，采用固態(tài)、半固態(tài)或液態(tài)發(fā)酵，經(jīng)蒸餾、貯存和勾調(diào)而成的含酒精的飲料[1]，被列為世界著名六大蒸餾酒之一，深受人們的喜愛。酒醅是釀酒原料經(jīng)釀酒微生物混合發(fā)酵的物料，不同種類的酒醅可以蒸餾出不同風(fēng)味的白酒，所以酒醅的揮發(fā)性物質(zhì)與白酒的風(fēng)味化合物息息相關(guān)，影響著白酒的風(fēng)味。

酒醅是微生物發(fā)酵體系，其微生物菌系來自于酒曲、窖泥以及現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境。近十幾年來，對酒醅的研究主要集中在微生物區(qū)系的探索[2-3]，極少有研究酒醅的揮發(fā)性成分。而在白酒釀造過程的風(fēng)味分析領(lǐng)域，大部分研究均集中在成品白酒的檢測分析上，分析手段最初多為直接進(jìn)樣[4-6]，隨后，應(yīng)用液液萃取(liquid-liquid extraction，LLE)對白酒揮發(fā)性物質(zhì)的研究逐漸增加[7-9]。固相微萃取技術(shù)自從1990年發(fā)明后，在食品發(fā)酵等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[10-12]，最近幾年有應(yīng)用其測定白酒的揮發(fā)性成分[13-16]。

參考成品白酒的風(fēng)味分析方法，本實驗采用頂空-固相微萃取(headspace solid phase micro-extraction，HS-SPME)方法結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(gas chromatograph-mass spectrometer，GC-MS)研究中國白酒酒醅的微量揮發(fā)性成分。研究不同型號萃取頭、水浴溫度、超聲波萃取時間、以及樣品萃取量對微量揮發(fā)性成分萃取效果的影響，確定出最優(yōu)條件，并采用最優(yōu)條件分析不同發(fā)酵時期酒醅的微量揮發(fā)性成分，找到微量揮發(fā)性物質(zhì)種類的個數(shù)和相對含量隨時間的變化規(guī)律，旨在為研究風(fēng)味微生物與白酒風(fēng)味間的聯(lián)系提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

酒醅樣品來源于某酒廠，生產(chǎn)工藝為混蒸續(xù)碴工藝，分別于地缸醅料的表層、中層、下層3點混合均勻作為一個分析樣品，分別取發(fā)酵0、3、5、7、11、15、18、22d的酒醅，取回后及時分析。

1.2 儀器與設(shè)備

6890N-5973i氣相-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國安捷倫公司；PC420固相微萃取儀、固相微萃取柄、萃取頭(75μm CAR/ PDMS、65μm PDMS/DVB、50/30μm DVB/CAR/PDMS、100μm PDMS顏色分別為黑色、藍(lán)色、灰色、紅色) 美國Supelo公司。

1.3 方法

1.3.1 固相微萃取條件優(yōu)化

根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)[17]，選擇萃取頭型號、水浴溫度、樣品超聲時間以及樣品量為影響分析香氣物質(zhì)的主要因素，以出峰數(shù)量為評價指標(biāo)，進(jìn)行單因素試驗，根據(jù)單因素試驗結(jié)果，確定正交試驗因素水平，優(yōu)化固相微萃取條件。其中，萃取頭型號(以顏色表示)分別為黑色、藍(lán)色、灰色、紅色；水浴溫度分別為40、45、50、55、60、65、70℃；超聲時間分別為0、20、30、40min；取樣量分別為0.5、1、2、5、10g。

1.3.2 色譜條件

GC條件：色譜柱為DB-Wax(30m×0.25mm，0.25μm，J&W Scientific)。進(jìn)樣口溫度250℃，載氣He，流速2mL/min。進(jìn)樣量1μL，不分流進(jìn)樣。升溫程序為35℃，保持4min，再以5℃/min的速度升溫至150℃，保持4min再以3℃/min的速率升溫至220℃，保持5min。

MS條件：電子電離源(electron ionization，EI)，電子能量70eV，離子源溫度230℃，激活電壓1.5V，質(zhì)量掃描范圍m/z 30.00～350.00。

1.3.3 統(tǒng)計分析方法

每個單因素試驗在相同的實驗條件下重復(fù)操作3次，酒醅發(fā)酵過程揮發(fā)性物質(zhì)檢測實驗在不同發(fā)酵時期平行取3份樣品，在最優(yōu)條件下進(jìn)行試驗。對揮發(fā)性物質(zhì)種類數(shù)量即出峰數(shù)量的實驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，采用方差分析方法比較結(jié)果之間的顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 酒醅微量揮發(fā)性成分萃取條件的優(yōu)化

2.1.1 單因素試驗

2.1.1.1 萃取頭型號對出峰數(shù)量的影響

本實驗用黑色、藍(lán)色、灰色、紅色4種萃取頭。不超聲處理，取樣量5g，溶于20mL水中，萃取時水浴溫度為50℃。用萃取頭對酒醅微量揮發(fā)性成分進(jìn)行萃取，在20mL頂空瓶中加入8mL酒醅樣品和3g NaCl，插入萃取頭，萃取吸附30min，GC解吸5min(250℃)，用于GC-MS分析。結(jié)果表明：出峰數(shù)量分別平均為黑色35個、藍(lán)色45個、灰色40個、紅色34個，黑色萃取頭主要用于檢測痕量VOC性物質(zhì)，藍(lán)色萃取頭主要用于檢測極性揮發(fā)性物質(zhì)、醇、胺類及芳香族物質(zhì)；灰色萃取頭主要用于檢測C3～C20大范圍分析；紅色萃取頭主要用于小分子揮發(fā)性非極性物質(zhì)。根據(jù)白酒的風(fēng)味成分分析，酒醅中可能的揮發(fā)性成分為酯類、醇類、酸類、芳香族類化合物，藍(lán)色萃取頭比較適合，經(jīng)顯著性方差分析，P=0.024＜0.05，可認(rèn)為4種萃取頭型號的出峰數(shù)量差異顯著。因此選用藍(lán)色即65μm PDMS/DVB萃取頭。

2.1.1.2 萃取時水浴溫度對出峰數(shù)量的影響

用藍(lán)色萃取頭，不超聲處理，取樣量為5g，溶于20mL水中，萃取時水浴溫度分別為40、45、50℃、55、60、65、70℃。其余條件與2.1.1.1節(jié)一致。結(jié)果表明：出峰數(shù)量分別平均為30、36、47、42、40、36、35個，水浴溫度偏低揮發(fā)性物質(zhì)萃取的不完全，偏高又會使揮發(fā)性物質(zhì)流失，經(jīng)顯著性方差分析，P=0.009＜0.01，可認(rèn)為7個水浴溫度的出峰數(shù)量差異極顯著。因此根據(jù)實驗結(jié)果選用50℃為萃取時水浴溫度。

2.1.1.3 超聲時間對出峰數(shù)量的影響

用藍(lán)色萃取頭，超聲時間分別為0、20、30、40min，取樣量為5g，溶于20mL水中，萃取時水浴溫度為50℃。其余條件與2.1.1.1節(jié)一致。結(jié)果表明：出峰數(shù)量分別平均為46、42、40、39個，萃取前對樣品進(jìn)行超聲處理可能使揮發(fā)性物質(zhì)流失，經(jīng)顯著性方差分析，P=0.139＞0.05，可認(rèn)為4個超聲時間的出峰數(shù)量差異不顯著，即是否超聲對出峰數(shù)量影響不顯著，因此萃取前不采用超聲處理。

2.1.1.4 樣品量對出峰數(shù)量的影響

用藍(lán)色萃取頭，不超聲處理，取樣量為0.5、1、2、5、10g，均溶于20mL水中，萃取時水浴溫度為50℃。其余條件與2.1.1.1節(jié)一致。其中樣品量大于10g時，樣品非常黏稠，無法取上清液體進(jìn)行萃取。結(jié)果表明：出峰數(shù)量分別平均為27、32、38、45、50個，隨著樣品量的增多，得到的揮發(fā)性物質(zhì)增多，經(jīng)顯著性方差分析，P=0.002＜0.01，可認(rèn)為5個取樣量的出峰數(shù)量差異極顯著。因此取樣量定為10g。

2.1.2 正交試驗

在單因素試驗基礎(chǔ)上，為提高揮發(fā)性物質(zhì)測定效果(以出峰數(shù)量為指標(biāo))，考察萃取頭型號、水浴溫度、超聲時間、取樣量4個主要因素，每個因素各選4個水平(表1)，進(jìn)行4因素4水平正交試驗。選擇L16(44)正交表(表2)進(jìn)行正交試驗，采用直觀分析法及方差分析法對試驗結(jié)果進(jìn)行分析，得到因素主次順序和固相微萃取的最優(yōu)條件。

表1 酒醅微量揮發(fā)性成分萃取條件因素水平表Table1 Extraction parameters and their levels for orthogonal array design

表2 酒醅微量揮發(fā)性成分萃取條件正交試驗設(shè)計及結(jié)果Table2 Orthogonal array design and results for optimization of extraction parameters

表3 方差分析結(jié)果Table3 Analysis of variance for the experimental results of orthogonal array design

根據(jù)對正交試驗結(jié)果的極差分析，以出峰數(shù)量為評價指標(biāo)，各因素對試驗結(jié)果重要性為A＞B＞C＞D，最佳工藝為A2B4C1D4；根據(jù)對正交試驗結(jié)果的方差分析，A因素對酒醅揮發(fā)性物質(zhì)萃取效果影響顯著，B、C、D因素影響不顯著，綜合考慮，確定最優(yōu)試驗條件為用藍(lán)色萃取頭萃取、水浴溫度60℃、不超聲萃取、樣品量10g。為了檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，根據(jù)以上結(jié)果進(jìn)行驗證實驗，出峰數(shù)量為44個，大于實驗6的39個，即對酒醅揮發(fā)性物質(zhì)萃取效果最好，結(jié)果見表4。

表4 應(yīng)用HS-SPME方法從酒醅中檢測出的揮發(fā)性成分Table4 Volatile components in fermented grains detected by HS-SPME

采用固相微萃取方法對酒醅微量揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行提取，利用GC-MS結(jié)合保留指數(shù)的方法對其中的香味活性化合物進(jìn)行定性分析，共鑒定出44種揮發(fā)性活性化合物，這些化合物種類主要有酯類17種，醇類13種、酮類1種、醛類2種、酸類7種、醚類1種、烷烴類1種、芳香族化合物2種。其中酯類和醇類的含量較高，分別占總數(shù)量的38.6%和29.5%。乙酸乙酯、丁二酸二乙酯、棕櫚酸乙酯、3-甲基-1-丁醇、β-苯乙醇、辛酸相對含量較高，分別為2.94%、3.67%、17.94%、6%、7.31%、6.41%。

2.2 酒醅發(fā)酵過程總揮發(fā)性物質(zhì)

采用方法2.2.2節(jié)的最優(yōu)萃取條件，對0、3、5、7、11、15、18、22d的酒醅進(jìn)行微量揮發(fā)性成分測定，不同時期酒醅揮發(fā)性物質(zhì)見表5。

表5 不同時期酒醅的揮發(fā)性成分Table5 Effect of fermentation time on volatile components in fermented grains

續(xù)表5

綜合整個發(fā)酵過程分析，共檢測出揮發(fā)性物質(zhì)105種，其中酯類36種、醇類26種、酸類12種、雜環(huán)類10種、酮類5種、芳香類3種、醚類3種以及其他類化合物10種。酯類和醇類分別占總量的34.3%和24.8%。而0、3、5、7、11、15、18、22d的酒醅微量揮發(fā)性成分種類分別平均為42、37、47、45、42、35、45、50種，經(jīng)顯著性方差分析，P=0.002＜0.01，可認(rèn)為不同時期發(fā)酵產(chǎn)生的物質(zhì)種類數(shù)量間差異極顯著，結(jié)果表明在混蒸續(xù)碴工藝條件下，不同發(fā)酵時期酒醅揮發(fā)性物質(zhì)種類數(shù)量是有差異的。以不同時期揮發(fā)性物質(zhì)平均相對含量為標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)酵過程主要揮發(fā)性物質(zhì)由高到低為棕櫚酸乙酯、β-苯乙醇、乳酸乙酯、丁二酸二乙酯、辛酸、亞油酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸乙酯、異戊醇、3-羥基-2-丁酮，其平均相對含量分別為8.87%、5.49%、5.18%、4.94%、3.94%、3.74%、3.09%、3.00%、2.12%、1.17%。以發(fā)酵過程8次取樣測定中出現(xiàn)次數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)酵主要揮發(fā)性物質(zhì)乙酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、丁二酸二乙酯、癸酸乙酯、β-苯乙醇、辛酸在整個發(fā)酵過程中一直存在；3-羥基-2-丁酮在發(fā)酵前期、中期一直存在，到發(fā)酵后期檢測不到；棕櫚酸乙酯、異戊醇相對不穩(wěn)定，在發(fā)酵過程中沒有明顯的規(guī)律性；而亞油酸乙酯只在發(fā)酵后期出現(xiàn)，亞油酸乙酯具有抗癌、抗動脈硬化、調(diào)控代謝、增強機體的免疫力、促進(jìn)動物生長發(fā)育等性能，特別是作為防治腦血栓、動脈硬化等疾病的藥物原料，表現(xiàn)出更優(yōu)異的療效[18]，這為白酒具有保健作用提供了理論基礎(chǔ)。綜合揮發(fā)性物質(zhì)相對含量以及在發(fā)酵時期的穩(wěn)定性考慮，主要揮發(fā)性物質(zhì)為乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁二酸二乙酯、癸酸乙酯、β-苯乙醇、辛酸、3-羥基-2-丁酮，這與已有相對應(yīng)香型成品白酒風(fēng)味的研究結(jié)論相似[19-20]。

2.3 酒醅發(fā)酵過程總揮發(fā)性物質(zhì)變化

圖1 酒醅不同種類揮發(fā)性物質(zhì)個數(shù)隨時間變化Fig.1 Changes in the kinds of volatile compounds in fermented grains during fermentation

在發(fā)酵過程中，隨著酒醅中釀酒微生物種類、數(shù)量的變化，微量揮發(fā)性物質(zhì)的種類數(shù)量及含量也在發(fā)生著變化。0、3、5、7、11、15、18、22d的酒醅微量揮發(fā)性成分物質(zhì)種類分析結(jié)果顯示，在混蒸續(xù)碴工藝下，不同時期的酒醅，整體香氣物質(zhì)種類、數(shù)量在一定范圍內(nèi)波動。酯類、醇類、酸類、芳香類的種類比較多，而酮類、醛類、酚類、醚類及其他類較少。對種類較多的酯類、醇類、酸類、芳香類進(jìn)行進(jìn)一步分析，由圖1可知，酯類和醇類的變化趨勢均為先減少，后增加，再減少，后期明顯增多，發(fā)酵22d分別達(dá)到23種和14種；酸類物質(zhì)整體變化不大；而芳香族物質(zhì)前期基本沒有，到了后期略有增加。按照各類揮發(fā)性物質(zhì)的多少，可以繼續(xù)進(jìn)行不同發(fā)酵時期風(fēng)味微生物的研究。

酒醅揮發(fā)性物質(zhì)相對含量分析結(jié)果顯示，也是酯類、醇類、酸類、芳香類比較多，而酮類、醛類、酚類、醚類及其他類較少。進(jìn)一步分析種類較多的酯類、醇類、酸類、芳香類物質(zhì)，由圖2可知，酯類和醇類占揮發(fā)性物質(zhì)的絕大部分，發(fā)酵前期，醇類占主要部分，發(fā)酵中期酯類增多，到發(fā)酵后期，二者趨于平衡，其他成分含量在不同時期相對穩(wěn)定，所占百分比較少。而白酒中的酯類形成有兩種形式[21]：一是醇和酸酯化形成；二是產(chǎn)酯酵母代謝產(chǎn)生。因此，可以在發(fā)酵后期有針對性的尋找產(chǎn)酯酵母，經(jīng)過篩選育種，在白酒生產(chǎn)中添加適量的產(chǎn)酯酵母，對增加白酒的風(fēng)味成分，保證和穩(wěn)定酒質(zhì)十分重要。

圖2 酒醅不同揮發(fā)性物質(zhì)相對含量隨時間變化Fig.2 Changes in the amounts of volatile compounds in fermented grains during fermentation

2.4 酒醅發(fā)酵過程主要揮發(fā)性物質(zhì)變化

由2.2節(jié)得到酒醅主要揮發(fā)性物質(zhì)為乙酸乙酯、乳酸乙酯、癸酸乙酯、丁二酸二酯、β-苯乙醇、辛酸、3-羥基-2-丁酮7種。釀酒過程中有酒曲微生物、酒醅微生物、空氣微生物等。微生物的代謝產(chǎn)物為香味物質(zhì)或前體物質(zhì)，同時這些微生物菌群在發(fā)酵中相互影響，相互制約，形成種類繁多的代謝產(chǎn)物(圖3)，根據(jù)這些風(fēng)味及前體物質(zhì)可為尋找風(fēng)味微生物提供依據(jù)。

隨著發(fā)酵的進(jìn)行酯類變化規(guī)律(圖3)可知，乙酸乙酯、癸酸乙酯、丁二酸二乙酯在整個發(fā)酵過程中含量比較穩(wěn)定；乳酸乙酯整體趨勢為先增加后減少，在中期含量大幅度高于其他物質(zhì)，這是因為發(fā)酵中后期酒醅中積累的大量乳酸、乙醇使得乳酸乙酯大量而快速生成。丁二酸二乙酯，無色至淡黃色液體，具有淡而舒適的葡萄香氣，天然品存在于蘋果、可可豆等中，是重要的合成香料[22]；癸酸乙酯為無色透明液體，存在于白蘭地酒中，有果香和酒香香氣及梨和白蘭地似的香韻[23]；而作為清香型白酒的特征香味物質(zhì)，乙酸乙酯和乳酸乙酯在酯類物質(zhì)中處于主要地位，其含量高低及比例關(guān)系很大程度上決定著清香型白酒的質(zhì)量及風(fēng)格。乙酸乙酯的形成有三條途徑：一是酵母菌在酒精發(fā)酵時的副產(chǎn)物；二是酒醅中乙酸經(jīng)微生物酯化而成；三是其他微生物發(fā)酵的代謝物。乳酸乙酯一是酒醅帶入，二是發(fā)酵過程中乳酸菌產(chǎn)生大量乳酸而形成[24]。目前普遍認(rèn)為，清香型白酒中乙酸乙酯含量要大于乳酸乙酯的含量，其比例一般在1.4:1～1.8:1較為適宜[25]，而本研究工藝中發(fā)酵后期乳酸乙酯的含量為乙酸乙酯的1.19倍，據(jù)報道我國白酒行業(yè)中乳酸乙酯含量過高的問題普遍存在[26]，因此，通過控制發(fā)酵條件或利用現(xiàn)代生物技術(shù)改良菌群，提高酒醅中乙酸乙酯含量、降低乳酸乙酯含量，弄清白酒蒸餾機理并改進(jìn)蒸餾條件，對提高白酒質(zhì)量有重要意義。

圖3 酒醅酯類香氣物質(zhì)相對含量隨時間變化Fig.3 Changes in the amount of esters in fermented grains during fermentation

其他類揮發(fā)性物質(zhì)變化規(guī)律見圖4，與酯類不同，β-苯乙醇則前期保持較高含量，到了中后期減少然后又緩慢回增。在白酒眾多的呈香呈味物質(zhì)中，β-苯乙醇是一種具有淡雅、甜潤、玫瑰氣味的微量芳香醇[27]。在一些酵母細(xì)胞中，可通過合成芳香族氨基酸的莽草酸途徑從頭合成，即經(jīng)過莽草酸途徑形成分支酸后，分支酸在變位酶作用下轉(zhuǎn)變成預(yù)苯酸，經(jīng)過脫水、脫羧形成苯丙酮酸，然后脫羧產(chǎn)生苯乙醛，再經(jīng)脫氫便生成β-苯乙醇，這是苯丙酮酸途徑。還有一條艾氏(Ehrlich)途徑，即將L-苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為β-苯乙醇。辛酸則先減少后增多，然后又慢慢減少，酸與醇后期的減少與酯類的增加，說明體系中發(fā)生著酯化反應(yīng)生成羧酸酯，它們可以使產(chǎn)品帶有水果的香氣。而3-羥基-2-丁酮的規(guī)律則為先增加后又慢慢減少直至沒有，其具有強烈的奶油香氣，高度稀釋后有令人愉快的奶香氣。3-羥基-2-丁酮還原后生成2,3-丁二醇，2,3-丁二醇呈甜味，該物質(zhì)常被添加到白酒中來改善白酒的風(fēng)味；同時，3-羥基-2-丁酮可與硫化銨及乙酸銨反應(yīng)生成2,3,5,6-四甲基吡嗪，而中國的一些高檔白酒正因為含有2,3,5,6-四甲基吡嗪等被賦予一定的保健功能[28]。推測3-羥基-2-丁酮可能作為酒體風(fēng)味物質(zhì)的前體物質(zhì)，與其他代謝產(chǎn)物共同作用參與酒的特征風(fēng)味物質(zhì)形成。

3 結(jié)3 論

3.1 本實驗采用HS-SPME結(jié)合GC-MS對酒醅中微量揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行分析，通過單因素試驗及正交試驗選擇出應(yīng)用HS-SPME萃取酒醅香味物質(zhì)的最適條件為使用藍(lán)色萃取頭、水浴溫度60℃、不超聲萃取、樣品量10g。

3.2 采用最優(yōu)條件對不同時期酒醅進(jìn)行揮發(fā)性物質(zhì)測定，全部發(fā)酵過程共檢測到105種物質(zhì)，酯類36種、醇類26種、酸類12種、芳香類10種、酮類5種、酚類3種、醚類3種以及其他類化合物10種；得到了揮發(fā)性物質(zhì)種類的個數(shù)以及相對含量隨發(fā)酵時間的變化規(guī)律，確定了發(fā)酵過程中的主要揮發(fā)性物質(zhì)及其隨時間的變化規(guī)律。

3.3 HS-SPME方法檢測酒醅中微量揮發(fā)性物質(zhì)可行；酒醅揮發(fā)性物質(zhì)組分與白酒風(fēng)味形成關(guān)系密切，有些直接是白酒的香味物質(zhì)，有些則是白酒香味物質(zhì)的前體物質(zhì)；后續(xù)實驗可以結(jié)合香氣活力值(odor activity value)分析以及香氣萃取稀釋(aroma extract dilution analysis)分析進(jìn)一步確定酒醅主要香味物質(zhì)，通過特征香味物質(zhì)尋找風(fēng)味微生物，實現(xiàn)通過強化發(fā)酵增加白酒的風(fēng)味，保證和穩(wěn)定酒質(zhì)。

[1] 余乾偉. 傳統(tǒng)白酒釀造技術(shù)[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2010.

[2] 喬宗偉, 張文學(xué), 張麗鶯, 等. 濃香型白酒發(fā)酵過程中酒醅的微生物區(qū)系分析[J]. 釀酒, 2005, 32(1): 18-21.

[3] 王海燕, 張曉君, 徐巖, 等. 濃香型和芝麻香型白酒酒醅中微生物菌群的研究[J]. 釀酒科技, 2008(2): 86-89.

[4] 蔡心堯. PEG20M交聯(lián)柱直接進(jìn)樣法分析白酒香味組份的方法特點和應(yīng)用[J]. 釀酒, 1993(2): 40-43.

[5] 陳仁遠(yuǎn). FFAP毛細(xì)管柱直接進(jìn)樣測定白酒中微量成分[J]. 釀酒科技, 2004(5): 105-107.

[6] 吳兆征, 范志勇, 左國營, 等. GC- MS直接進(jìn)樣定性定量分析白酒的探討[J]. 釀酒, 2009, 36(6): 88-90.

[7] FAN Wenlai , QIAN M C. Charaterization of aroma compounds ofChinese “Wuliangye” and “Jiannanchun” liquors by aroma extraction dilution analysis[J]. J Agric Food Chem 2006, 54(7): 2695-2704.

[8] ZHU Shukui, LU Xin, LI Keliang, et al. Characterzation of flavor compounds in Chinese liquor Moutai by comprehensive twodimensional gas chromatographt/time-of-flight mass spectrometry[J]. Analytica Chimica Acta, 2007, 597(2): 340-348.

[9] 范文來, 徐巖. 中國白酒風(fēng)味物質(zhì)研究的現(xiàn)狀與展望[J]. 釀酒, 2007, 34(4): 31-37.

[10] 趙大云, 高明清. 一種分析檢測食品風(fēng)味物質(zhì)的新方法-固相微萃取法(SPME)[J]. 中國調(diào)味品, 1997(7): 24-28.

[11] 劉拉平, 史亞歌, 岳田利, 等. 獼猴桃果酒香氣成分的固相微萃取GC-MS分析[J]. 釀酒科技, 2007(5): 105-107.

[12] BARIé N, MARK B, RAPP M. A novel electronic nose based on miniaturized SAW sensor arrays coupled with SPME enhanced headspace-analysis and its use for rapid determination of volatile organic compounds in food quality monitoring[J]. Sensors and Actuators, B: Chemical, 2006 , 114(1): 482-488.

[13] FAN Wenlai , QIAN M C. Headspace solid phase microextraction (HS- SPME) and gas chromatography-olfactometry dilution analysis of young and aged Chinese “Yanghe Daqu” liquors[J]. J Agric Food Chem, 2005, 53(20): 7931-7938.

[14] DZIADAS M, JELEN H H. Analysis of terpenes in white wines using SPE-SPME-GC/MS approach[J]. Analytica Chimica Acta, 2010, 677(1): 43-49.

[15] 王勇, 范文來, 徐巖, 等. 液液萃取和頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析牛欄山二鍋頭酒中的揮發(fā)性物質(zhì)[J]. 釀酒科技, 2008(8): 99-103.

[16] 杜艷紅, 聶建光, 王超. 萃取技術(shù)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)剖析紅星二鍋頭酒中的香味成分[J]. 釀酒, 2010, 37(2): 68-70.

[17] 范文來, 張艷紅, 徐巖. 應(yīng)用HS-SPME和GC-MS分析白酒大曲中微量揮發(fā)性成分[J]. 釀酒科技, 2007(12): 74-78.

[18] 吳偉, 劉夫, 何劍鑌, 等. 固體超強酸SO2-4/TiO2催化合成亞油酸乙酯[J]. 精細(xì)化工, 2005, 2(1): 23-25.

[19] 廖永紅, 楊春霞, 胡佳音, 等. 氣相色譜-質(zhì)譜法分析比較牛欄山牌清香型二鍋頭酒和濃香型白酒中的香味成分[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(6): 181-185.

[20] 王勇, 徐巖, 范文來, 等. 應(yīng)用 GC-O 技術(shù)分析牛欄山二鍋頭白酒中的香氣化合物[J]. 釀酒科技, 2011(2): 74-79.

[21] 華南理工大學(xué), 無錫輕工業(yè)學(xué)院. 酒精與白酒工藝學(xué)[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 1990: 64.

[22] 孫寶國, 劉玉平. 食用香料手冊[M]. 北京: 中國石化出版社, 2004: 344.

[23] 凌關(guān)庭, 唐述潮, 陶民強. 食品添加劑手冊[M]. 3版. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003: 299.

[24] 沈怡方. 白酒中四大乙酯在釀造發(fā)酵中形成的探討[J]. 釀酒科技, 2003(5): 28-31.

[25] 黃樹林. 試論微量成份含量與清香型白酒質(zhì)量的關(guān)系[J]. 釀酒, 1997(1): 17-18.

[26] 王進(jìn)明, 劉忠軍. 清香型白酒乳酸乙酯偏高的原因及解決措施[J].釀酒, 2012, 39(4): 81-84.

[27] 陳雙, 羅濤, 徐巖, 等. 我國黃酒酵母和釀酒原料對黃酒中β-苯乙醇含量的影響[J]. 中國釀造, 2009(4): 23-26.

[28] 莊名揚, 王仲文, 孫達(dá)孟, 等. 美拉德反應(yīng)與醬香型白酒[J]. 釀酒科技, 1997(1): 73-77.

HS-SPME-GC-MS Analysis of Trace Volatile Components in Fermented Grains from Liquor Production

ZHAO Shuang，ZHANG Yi-bin，ZHANG Xian，WU Zi-jun，TONG Ruo-nan，XU Man，MA Han-bing，LIAO Yong-hong*
(Beijing Key Laboratory of Food Flavor Chemistry, Beijing Higher Institution Engineering Research Center of Food Additives and Ingredients, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China)

The volatile micro-constituents of Chinese liquor fermented grains were analyzed by headspace solid phase micro-extraction (HS-SPME) coupled with GC-MS. The effects of different fibres, water-bath temperature, ultrasonic treatment time and sample mass on the extraction efficiency of volatile micro-constituents were investigated. The optimal extraction conditions were determined as 100 μm PDMS fibre, water-bath heating at 60 ℃, without ultrasonic treatment and sample mass of10 g. A total of 105 volatile micro-constituents were detected in fermented grains sampled during the whole fermentation period and changes in their kinds and amounts were analyzed.

headspace solid phase micro-extraction (HS-SPME)；gas chromatograph-mass spectrometry (GC-MS)；fermented grains；volatile compounds

TS262.3

A

1002-6630(2013)04-0118-07

2012-09-28

“十二五”國家科技支撐計劃項目(2011BAD23B01；2012BAK17B11-4；2011BAC11B06)；北京市教委創(chuàng)新工程項目(PXM2012_01413_000059)

趙爽(1988—)，女，碩士研究生，研究方向為食品生物技術(shù)。E-mail：andy-zs@163.com

*通信作者：廖永紅(1965—)，女，教授，碩士，研究方向為食品與發(fā)酵工程。E-mail：liaoyh@th.btbu.edu.cn